RISC-V产业大会参会感想（2）

上一篇提到（http://t.cn/AXy7nnB4），RISC-V生态要成为主流，必须实现高性能RISC-V芯片与基础软件的突破，并确保从事相关产品研发的企业能够获得商业回报。

然而，高性能RISC-V产品的研发与推广并非易事。究竟难在哪里？我们可以从以下“一硬一软”两个案例中窥见一斑：

（一）“香山”高性能处理器核的投入分析

在处理器芯片领域，研发投入与处理器性能之间的关系并非线性。若一款处理器A的性能是另一款处理器B的2倍，那么A所需的研发投入会远大于B的2倍。以“香山”高性能处理器核IP为例：

· 第一代“香山·雁栖湖”性能为7分/GHz（基于SPEC CPU 2006评测），研发人力投入约为500人月；

· 第二代“香山·南湖”性能为10分/GHz，研发人力投入约为1000人月；

· 第三代“香山·昆明湖”性能达15分/GHz，研发人力总投入超过4000人月（计入合作企业联合开发投入人力）。

可见，“香山·昆明湖”的性能虽是“香山·雁栖湖”的2倍，但研发人力投入却达到了 “雁栖湖”的8倍，形成一种极为恐怖的“投入指数级增长”效应。

这种效应主要有两方面原因：一是高性能需求导致模块设计复杂度大幅提升（图1），香山的Chisel源代码从第一代雁栖湖的5万行增长到第三代昆明湖的19万行（加上设计阶段的测试代码更是高达26万行）；二是产品级交付导致大量验证投入，仅新开发的测试用例SystemVerilog代码就达37万行（图2）。

事实上，研发一款达到产品级交付质量的高性能处理器核IP很难一步到位，而是需要耗时3-5年进行多轮迭代优化，需要数千人月、数亿元投入。

以上还只是处理器核IP的投入，一款高性能SoC芯片通常包含几十个不同功能的IP。随着IP数量的增长，同样也会遭遇投入指数级增长效应，这对于任何一个RISC-V芯片初创企业来说都是巨大的成本。

因此，对于一家RISC-V企业，若未能融到足够资金确保存活5年以上，就很难推出可规模量产、具有市场竞争力的高性能RISC-V芯片产品。那么，RISC-V企业又该如何说服投资人愿意出资呢？

我们相信，积极拥抱开源的RISC-V企业将会更有竞争力——因为“香山”这样的开源IP可以帮助企业结构性降低成本，而开源模式也让“香山”可以汇聚多家企业力量联合开发，提高资源效率。

（二）WPS适配鸿蒙的投入分析

有一家RISC-V企业开发了一款面向终端场景的RISC-V芯片，性能达到ARM A72级别，并推出了安装该款芯片的终端设备。在中国科学院软件所和众多开源社区的大力支持下，解决了一系列操作系统、编译器、函数库、软件包等基础软件的适配问题，终于成功实现了在该RISC-V终端设备上较流畅地运行开源鸿蒙操作系统。

在市场推广过程中，有用户提出要运行国产软件WPS。这让RISC-V芯片企业感到无能为力，因为WPS包含约4000万行C++代码，要将其迁移至RISC-V终端设备上，工作量巨大——具体可参考《鸿蒙开物》一书中提到的一个案例：

2023年9月，金山公司在华为10多位资深驻场工程师的支持下，组建了一支30多人的团队，全力攻关将WPS移植到鸿蒙操作系统。攻关任务启动后，仅仅是重新编译4000万行代码就耗时近一个月（图3），投入近50人月（算上华为驻场工程师）。如果按5万元/人月估算成本，仅重新编译这一项任务就投入了超过250万元。此后，攻关团队继续夜以继日地调试bug，终于在2023年12月底实现了第一个可正常运行的、最原始的WPS预览版，转而进入到优化阶段。粗略估计，针对WPS适配鸿蒙操作系统这一攻关任务，金山与华为累积投入了近千万元。

如今，用户希望在RISC-V终端设备上运行WPS，那么这笔投入又由谁来承担？从纯市场逻辑出发，金山肯定没有意愿，因为RISC-V终端设备规模还未上量，这笔投入短期内尚看不到收益。

然而，在没有金山支持的情况下，RISC-V芯片公司即使愿意出资，也不可能获得4000万行WPS源代码，只能通过二进制翻译技术来勉强实现WPS与RISC-V芯片的适配，但这必然会造成相当程度的性能损耗。

（三）探索不同的道路

以上两个案例，揭示了高性能RISC-V芯片与软件的研发之难。这也佐证了我们的观点：一定要走出和传统ARM不同的模式，才有机会做出更有竞争力的产品，才有机会构建出RISC-V新生态。

硬件侧，我们选择了开源芯片这条道路（图4），希望能为RISC-V生态建设开辟出一条不同于传统x86和ARM的新路径。

软件侧，我们认为：一方面，要通过AI辅助的迁移技术和增强版二进制翻译来数量级降低适配成本；另一方面，要积极打造面向新兴应用场景的新软件栈，比如支持AI智能体的原生软件栈。

（未完待续）